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【工业4.0技术.连载】以蚂蚁分工为灵感,实现客户定制化生产

 东西二王 2019-03-20
原创 德国工业智库 2019-02-25 17:25:51

【工业4.0技术.连载】以蚂蚁分工为灵感,实现客户定制化生产

Autonomik für Industrie 4.0(工业4.0自主人机交互项目) 由德国联邦经济与能源部(BMWi)国务秘书Brigitte Zypries在2014年的“自动化创新日”论坛上宣布启动,该项目是BMWi重点资助的六大数字化技术项目之一。主要为自动化和仿真系统领域内的中小企业提供研发基金,是德国“工业4.0”战略计划的重要组成部分。

Autonomik由十五个子项目组成,专注投入于开发新一代智能工具和系统,这种工具和系统可以通过互联网和环境识别来适应操作环境的改变和实现人机交互。项目涉及生产、物流、机器人等领域,具体研究领域包括工厂架构设计、物流自动化、产品研发等

下面为大家介绍第一个子项目,InnoCyFer——基于仿生生产控制系统的客户定制化生产


【工业4.0技术.连载】以蚂蚁分工为灵感,实现客户定制化生产

导读

InnoCyFer项目是德国联邦经济与能源部资助的战略性研究项目Autonomik(自主人机交互)的十五个子项目之一,由 TU München 发起,合作伙伴包括

BSH Hausgeräte GmbH, Festo Didactic GmbH & Co. KG, Fraunhofer IWU, HYVE Innovation Community GmbH等。旨在研发出一套满足客户定制化产品需求的智能控制系统,提高生产过程的灵活度和自由度。项目的idea来源于自然界中蚂蚁通过信息素协同工作的工作方式。

项目介绍

在为客户定制化需求提供解决方案成为大趋势的今天,产品定制变得随处可见。例如在购买私家车时,车主可以对车辆在一定范围内进行选配。然而越来越多的客户想要更高自由度的定制方式,包括对产品的样式和功能都有更有着直接的要求。为了应对新的需求必须有新的产品设计工具和灵活的制造设备来高效和自由地定制产品,并且直到产品开发的后期仍能保持高度的灵活性。

InnocyFer搭建了一个基于Web的开放式创新平台。基于此平台客户们可以根据自身需求对产品进行定制而不必拥有特殊的专业知识。为此一种借鉴于大自然的仿生生产控制系统将被用来对客户的定制产品进行生产规划和控制。这种生产控制方式为高度灵活和自适应的自动化制造打开了的新的大门。

在InnoCyFer项目中,客户可以借助于带有一体化设计工具的开放创新平台直接参与到产品开发的过程中来并且完全释放自己的创造潜力,与此同时客户可以交联使用新的智能规划方案和自动生产设备。平台在为高度定制和个性化的小批量产品提供了新的解决方案同时,客户的创新潜力也可被生产商在开发新的产品时所借鉴和利用。

通过InnoCyFer的平台,每一个客户都可以进行新的设计开发或者对现有的设计方案进行整合。同时这些客户的定制设计可以在平台上被公开展示,从而征集其它客户的想法,解决方案和建议。此外客户们可以得到关于交货时间和产品报价的直接反馈。

新型仿生生产控制系统的一个特点是,制造系统可以在不对现有生产任务行干扰的情况下灵活的适应每一个新的客户要求。而对于已经下达的生产任务,客户仍然可以在生产阶段的后期对其进行更改。同时它还可以被用来协调单独的生产任务,从而保证其具有简洁,灵活度高,误差低的特点。这种仿生生产控制依托于自然界中的案例,如蚂蚁们可以通过放置信息素来集体协同完成复杂的任务而不需要来自巢穴中央的指令。这种自我调控的方式可以被广泛应用到工业界,使生产设备能够高度自动化地生产自由形式的组件。这意味着所有待完成的工作将共同构成一个路径网络: 虚拟蚂蚁穿梭在路径网络中并且放置下“数字信息素“,而生产控制系统则通过信息素反馈出的路径选择来实现。正如蚂蚁帝国的例子,依据外部条件( 顾客需求,单货,设备利用率和使用状态,供应商,工作优先级)整个系统不断进行自我调整和更新。完全不需要一个有着复杂算法的中央控制系统来下达命令。

作者:姜易 德国工业智库特约撰稿人


【工业4.0技术.连载】以蚂蚁分工为灵感,实现客户定制化生产

InventAiry 拍摄:德国工业智库

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